Biodiversità dei nematodi entomopatogeni in Sicilia: caratterizzazione molecolare, biologia e batteri simbionti
La ricerca svolta in questi anni, ed esposta in questo elaborato, attiene a uno studio di base sui nematodi entomopatogeni (EPN) della Sicilia. È stata indagata la diversità e la distribuzione degli EPN nella Regione, con campionamenti in 8 delle 9 province siciliane e in 26 siti differenti, per un totale di 290 campioni raccolti, nei quali sono stati rinvenuti complessivamente 45 isolati (34 steinernematidi e 11 heterorabditidi). Le specie identificate sono cinque: Steinernema feltiae Filipjev, 1934; S. kraussei (Steiner, 1923) Travassos, 1927; S. apuliae Triggiani, Mráček & Reid, 2004; Steinernema sp., probabile nuova specie, appartenente allo “Steinernema feltiae group” ed Heterorhabditis bacteriophora Poinar, 1976. I campionamenti sono stati effettuati in ambienti differenti per caratteristiche ecologiche ed evidenziano l’ampia presenza degli EPN in Sicilia, sia in termini di specie che di isolati, maggiormente negli ambienti naturali rispetto a quelli antropizzati, mettendo in luce per alcune specie la preferenza di specifici habitat. Gli isolati sono stati caratterizzati dal punto di vista molecolare attraverso lo studio del locus ITS, sia per la loro identificazione specifica, sia per indagarne i rapporti filogenetici con isolati conspecifici e provenienti da altre aree geografiche. Quest’analisi ha permesso di chiarire la posizione tassonomica della quasi totalità degli EPN rinvenuti, a esclusione di tre isolati per i quali non si è giunti a una identificazione specifica certa. Le ricostruzioni filogenetiche convergono sulla loro collocazione all’interno del Feltiae group e sulla possibilità che essi rappresentino una specie nuova per la scienza. L’analisi delle sequenze ITS ha inoltre messo in evidenza, come nel caso degli isolati di S. feltiae, l’occorrenza di fenomeni di microevoluzione in grado di determinare aplotipi peculiari nelle popolazioni locali di EPN. Sono stati studiati, inoltre, alcuni tratti della biologia di questi animali, valutandone le capacità patogene nei confronti di Galleria mellonella, e alcuni aspetti del ciclo vitale. I risultati ottenuti hanno confermato come alcune specie esplichino al meglio la loro attività patogena a temperature differenti e hanno evidenziato buoni livelli di patogenicità in tutti gli isolati oggetto dello studio. Questi dati, insieme a quello legato alle preferenze di habitat, possono consentire un più mirato utilizzo degli isolati autoctoni, in sostituzione dei formulati commerciali, nel controllo biologico di insetti nocivi, con evidenti ricadute a vantaggio della biodiversità locale. L’isolato appartenente alla specie S. apuliae ha mostrato un ciclo vitale anomalo, con diversi stadi giovanili e adulti in grado di completare il ciclo all'esterno dell'insetto, a differenza di quanto accade nel normale svolgimento del ciclo degli EPN. Queste osservazioni pongono interessanti interrogativi sui processi evolutivi, tuttora in corso, riguardanti la complessa simbiosi nematode-batterio-insetto. Infine, sono stati acquisiti alcuni dati preliminari relativi ai batteri simbionti. Questi sono stati isolati e identificati fenotipicamente su piastre selettive, sia cromogeniche che antimicrobiche, e conservati in glicerolo a -80 °C. Per tutti gli EPN rinvenuti è stato possibile isolare i rispettivi simbionti, sui quali sono stati anche effettuati test per verificarne la resistenza all’antibiotico Tetraciclina. I dati ottenuti rafforzano il discusso legame tra questi batteri e i nematodi ospiti e la loro azione sinergica come entomopatogeni.
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